MODUL Perbaikan Sistem Pendingin Dan Komponen - Guru

MODUL PERBAIKAN SISTEM PENDINGIN DAN KOMPONEN-KOMPONENNYA 1.

Tujuan Pembelajaran Umum a. Memahami cara melepas, memeriksa, mengganti, dan merakit kembali komponen sistem pendingin. b. Memahami konstruksi dan cara kerja sistem pendingin yang pada umumnya digunakan pada motor bensin. 2. Rincian Kegiatan Belajar a. Membaca dan memahami isi modul b. Mengerjakan soal latihan secara mandiri c. Mengerjakan soal tes akhir dalam modul secara mandiri 3. Petunjuk Belajar a. Bacalah dan pahami dengan seksama uraian materi yang disajikan dalam modul ini, kemudian pahami pula penerapan materi tersebut dalam contoh-contoh soal beserta cara penyelesaiannya. Bila terpaksa masih ada materi yang kurang jelas dan belum bisa dipahami dapat ditanyakan kepada guru yang mengampu mata pelajaran tersebut. b. Coba kerjakan setiap soal latihan secara mandiri, hal ini dimaksudkan untuk mengetahui sebarapa besar pemahaman yang telah dimiliki setiap siswa terhadap materi-materi yang telah dibahas. c. Apabila dalam kenyataannya dalam belajar siswa belum menguasai materi pada level yang diharapkan, coba ulangi membaca dan mengrjakan lagi latihan-latihan dan jika bertanya kepada guru yang mengampu mata pelajaran tersebut.

BAB I KONSTRUKSI DAN CARA KERJA SISTEM PENDINGIN A.

TUJUAN PEMBELAJARAN 1. Siswa dapat menjelaskan fungsi sistem pendingin pada motor. 2. Siswa dapat menjelaskan kebaikan dan kelemahan sistem pendingin air dibanding sistem pendingin udara. 3. Siswa dapat menjelaskan cara kerja sistem pendingin air. 4. Siswa dapat mengetahui komponen sistem pendingin air.

B.

MATERI POKOK 1. Fungsi sistem pendingin 2. Macam-macam sistem pendingin 3. Komponen sistem pendingin air

C.

URAIAN MATERI 1. Alasan Diperlukannya Sistem Pendingin Mesin Menurut neraca panas, pada motor bakar hanya akan diperoleh sekitar 25 % hasil pembakaran bakar yang dapat diubah menjadi energi mekanik. Sebagian besar panas akan keluar melalui gas buang (kira-kira 34 persen), melalui sistem pendinginan (kira-kira 32 persen) dan sisanya akan melalui kerugian pemompaan dan gesekan. Gambar 1. Neraca panas pada mesin

Berdasarkan neraca panas di atas maka fungsi pendinginan pada motor menjadi penting, karena panas yang terserap oleh sistem pendinginan dapat mencapai 32 %. Bila mesin tidak didinginkan akan terjadi pemanasan yang lebih ( overheating) dan akan mengakibatkan gangguan sebagai berikut: a. Bahan akan lunak pada suhu tinggi. Contoh: torak yang terbuat dari logam paduan aluminium akan kehilangan kekuatannya (kira-kira sepertiganya) pada suhu tinggi (300 C), bagian atas torak akan berubah bentuk atau bahkan mencair. b. Ruang bebas (clearance) antara komponen yang saling bergerak menjadi terhalang bila terjadi pemuaian karena panas berlebihan. Misalnya torak akan memuai lebih besar (karena terbuat dari paduan aluminium) daripada blok silinder (yang terbuat dari besi tuang) sehingga gerakan torak menjadi macet. macet. c. Terjadi tegangan thermal, yaitu tegangan yang dihasilkan oleh perubahan suhu. Misalnya cincin torak yang patah, torak yang macet karena adanya tegangan tersebut. d. Pelumas lebih mudah rusak oleh karena panas yang berlebihan. Jika suhu naik sampai 250 C pada alur cincin, pelumas berubah menjadi karbon dan cincin torak akan macet sehingga tidak berfungsi dengan baik, atau cincin macet ( ring stick ). ). Pada suhu 500 C pelumas berubah menjadi hitam, sifat pelumasannya turun, torak akan macet sekalipun masih mempunyai ruang bebas. e. Pembakaran tidak normal. Motor bensin cenderung untuk terjadi ketukan (knocking). °

°

°

Sebaliknya bila motor terlalu dingin akan terjadi masalah, yaitu: a. Pada motor bensin bahan bakar akan sukar menguap dan campuran udara bahan bakar menjadi gemuk. Hal ini menyebabkan pembakaran menjadi tidak sempurna. b. Pada motor diesel bila udara yang dikompresi dingin akan mengeluarkan asap putih dan menimbulkan ketukan dan motor tidak mudah dihidupkan. c. Kalau pelumas terlalu kental, akan mengakibatkan motor mendapat tambahan tekanan. d. Uap yang terkandung dalam gas pembakaran akan terkondensasi pada suhu kirakira 50 C. °

2.

Fungsi Sistem Pendingin Secara garis besar fungsi sistem pendingin pada motor adalah sebagai berikut : a. Untuk mengurangi panas motor . Panas yang dihasilkan oleh pembakaran campuran udara dan bahan bakar dapat mencapai sekitar 2500 °C. Panas yang cukup tinggi ini dapat melelehkan logam atau komponen lain yang digunakan pada motor, sehingga apabila motor tidak dilengkapi dengan sistem pendingin dapat merusakkan komponen motor tersebut. b. Untuk mempertahankan agar temperatur motor selalu pada temperatur kerja yang paling efisien pada berbagai kondisi . Umumnya temperatur kerja motor antara 82 sampai 99 °C. Pada saat komponen motor mencapai temperatur tersebut, komponen motor akan memuai sehingga celah ( clearance) pada masing-masing komponen menjadi tepat. Di samping itu kerja motor menjadi maksimum dan emisi gas buang yang ditimbulkan menjadi minimum. c. Untuk mempercepat motor mencapai temperatur kerjanya dengan tujuan mencegah terjadinya keausan yang berlebihan, kerja motor yang kurang baik, emisi gas buang yang berlebihan . Hal tersebut dapat terjadi karena pada saat motor bekerja pada temperatur yang dingin maka campuran bahan bakar dengan udara yang masuk ke dalam d alam silinder tidak sesuai dengan campuran yang dapat menghasilkan kerja motor yang maksimum. Temperatur dinding silinder yang dingin mengakibatkan pembakaran menjadi tidak sempurna sehingga gas buang banyak mengandung emisi yang merugikan manusia. Oleh karena itu pada saat motor hidup temperatur kerja harus segera dicapai. Hal tersebut akan terpenuhi apabila pada motor terdapat sistem pendingin yang dilengkapi dengan komponen yang memungkinkan hal tersebut terjadi. d. Untuk memanaskan ruangan di dalam ruang penumpang, khususnya di negaranegara yang mengalami musim dingin.

3.

Macam-Macam Sistem Pendingin Sistem pendingin yang biasa digunakan pada motor ada dua macam, yaitu sistem pendingin udara dan sistem pendingin air. a. Sistem Pendingin Udara

1)

Pendinginan oleh aliran udara secara alamiah. Pada sistem ini panas yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar dan udara di dalam silinder sebagian dirambatkan keluar melalui sirip-sirip pendingin (cooling  fins) yang dipasang di luar silinder dan ruang bakar tersebut. Pada tempat yang suhunya lebih tinggi yaitu pada ruang bakar diberi sirip pendingin yang lebih panjang daripada sirip pendingin yang terdapat di sekitar silinder yang suhunya lebih rendah. rendah. Panas tersebut selanjutnya selanjutnya diserap oleh udara luar yang temperaturnya jauh lebih rendah dibanding temperatur sirip pendingin. Udara yang menyerap panas dari sirip-sirip pendingin harus berbentuk aliran atau udaranya harus mengalir agar temperatur di sekitar sirip tetap rendah sehingga penyerapan panas tetap berlangsung secara sempurna. Aliran udara ini kecepatannya harus sebanding dengan kecepatan putar putar mesin agar temperatur ideal mesin dapat tercapai sehingga pendinginan dapat berlangsung dengan sempurna. Gambar 2. Pendinginan Udara Secara Alamiah

2)

Pendinginan oleh tekanan udara Untuk menciptakan aliran udara, ada dua cara yang dapat ditempuh yaitu menggerakkan udara atau siripnya. Apabila sirip pendinginnya yang digerakkan berarti mesinnya harus bergerak seperti mesin yang dipakai pada sepeda motor. Mesin stasioner dan mesin yang penempatannya sedemikian rupa sulit untuk mendapatkan aliran udara, maka diperlukan blower yang fungsinya untuk menghembuskan udara. Penempatan blower yang digerakkan oleh poros engkol memungkinkan aliran udara yang sebanding dengan putaran mesin sehingga proses pendinginan dapat berlangsung sempurna. Udara yang menyerap panas dari sirip-sirip pendingin harus berbentuk aliran atau udaranya harus mengalir agar suhu udara di sekitar sirip tetap rendah sehingga penyerapan panas tetap berlangsung sempurna. Hal ini dapat dicapai dengan jalan menggerakkan sirip pendingin atau udaranya. Bila sirip pendingin yang digerakkan atau mesinnya bergerak seperti pada sepeda motor. Gambar 3. Kipas udara pada roda gila

Pada mesin stasioner aliran udaranya diciptakan dengan cara menghembuskannya melalui blower yang dihubungkan d ihubungkan langsung dengan poros engkol (Gambar 3) menunjukkan pendinginan udara menggunakan kipas/blower yang terpasang pada roda gila ( flywheel fan), yang dianggap tidak efisien karena tanpa pengarah aliran ( shroud). Agar aliran udara pendingin lebih dapat mendinginkan sirip-sirip digunakan pengarah (Gambar.4) Gambar 4. Kipas pada roda gila dengan pengarah aliran

b. Sistem Pendingin Air Pada sistem ini, panas dari hasil proses pembakaran bahan bakar dan udara dalam ruang bakar dan silinder sebagian diserap oleh air pendingin setelah melalui dinding silinder dan ruang bakar. Oleh karena itu di bagian luar dinding silinder dan ruang bakar dibuat mantel-mantel air ( water jacket ). ). Panas yang diserap oleh air pendingin pada water jacket selanjutnya akan menyebabkan naiknya temperatur air pendingin tersebut. Apabila air pendingin tersebut tetap berada pada mantel air, maka air akan cenderung mendidih dan menguap. Hal tersebut dapat dihindari dengan jalan mengganti air tersebut dengan air yang masih dingin sedangkan air yang telah panas harus dialirkan keluar dari mantelnya dengan kata lain harus bersirkulasi. Sirkulasi air tersebut ada dua macam yaitu: sirkulasi alam atau thermo syphon dan sirkulasi dengan tekanan. Pada sistem pendinginan air dengan sirkulasi alamiah, air pendingin akan mengalir dengan sendirinya yang diakibatkan oleh perbedaan massa jenis air yang panas dan air yang masih dingin (Gambar 5). Agar air yang panas dapat dingin, maka sebagai pembuang panas dipasangkan radiator (Gambar 6). Air yang berada dalam mantel air dipanaskan oleh hasil pembakaran sehingga suhunya naik, sehingga massa jenisnya akan turun dan air ini didesak ke atas oleh air yang masih dingin dari radiator. Agar pembuangan panas dari radiator terjadi sebesar mungkin maka sistem pendingin dilengkapi kipas yang berfungsi mengalirkan udara pada radiator agar panas pada radiator dapat dibuang atau diserap udara.

Gambar 5. Prinsip sirkulasi alamiah

Gambar 6. Sirkulasi alamiah di mesin

Pada sirkulasi dengan tekanan pada prinsipnya sama dengan sirkulasi alam, tetapi untuk mempercepat terjadinya sirkulasi maka pada sistem dipasang pompa air (Gambar 7)

Gambar 7. Sirkulasi dengan tekanan

Kebanyakan mobil menggunakan sistem pendingin air dengan sirkulasi tekanan ( forced circulation), sedangkan sepeda motor umumnya menggunakan sistem pendingin udara. Untuk selanjutnya pada modul ini akan dibahas sistem pendingin air dengan sirkulasi tekanan. Konstruksi sistem pendingin air lebih rumit dibanding sistem pendingin udara sehingga biaya produksinya produksinya lebih mahal. Secara rinci keunggulan keunggulan sistem pendingin air antara lain : 1) Temperatur seluruh mesin lebih seragam sehingga kemungkinan distorsi kecil; 2) Ukuran kipas relatif lebih kecil sehingga tenaga yang diperlukan kecil ; 3) Mantel air dan air dapat meredam getaran ; 4) Kemungkinan overheating overheating kecil, walaupun dalam dalam kerja yang berat ; 5) Jarak antar silinder dapat diperdekat sehingga mesin lebih ringkas. Di sisi lain sistem pendingin air mempunyai kerugian yaitu : 3) Bobot mesin lebih berat (karena adanya adanya air, radiator, dsb.) ; 4) Waktu pemanasan lebih lama ; 5) Pada temperatur rendah diperlukan antifreeze ; 6) Kemungkinan terjadinya kebocoran air sehingga mengakibatkan overheating ; 7) Memerlukan kontrol yang lebih rutin. c. Proses Pendinginan Pada Mesin Mesin bensin atau mesin diesel proses pendinginan tergantung pada sistem pendinginan yang digunakan. Pada pendinginan udara, panas akan berpindah dari dalam ruang bakar melalui kepala silinder, dinding silinder dan piston secara konduksi. Selanjutnya melalui dinding dan kepala silinder, panas akan berpindah melalui sirip-sirip ( fins) dengan cara konveksi ataupun radiasi di luar silinder. Pendinginan air secara alamiah, proses perpindahan panas/pendinginan melalui perubahan massa jenis air yang menurun karena panas selanjutnya air akan berpindah secara alamiah berdasarkan rapat massa sehingga terjadi sirkulasi alamiah untuk pendinginannya. Untuk mempercepat pembuangan panas pada sistem pendinginan air dipasangkan radiator. Melalui radiator ini panas akan dibuang ke udara melalui sirip-sirip radiator. Pada pendinginan air dengan tekanan, sirkulasi akan dipercepat oleh putaran kipas pompa sehingga sirkulasi air pada sistem ini akan lebih baik. D. 1. 2.

3. 4. 5.

LATIHAN Jelaskan alasan utama diperlukan sistem pendinginan mesin! Apa dampak yang terjadi bila tidak terdapat sistem pendinginan yang baik? Sebutkan 3 dampak yang terjadi. Jelaskan 2 jenis sistem pendinginan pada mesin yang diketahui! Pada sistem pendinginan sepedamotor dijumpai sirip pada silindernya, Jelaskan fungsi sirip-sirip tersebut! Jelaskan fungsi pompa air pada mesin dengan sistem pendinginan air!

KUNCI JAWABAN : 1. Panas yang harus dikeluarkan oleh mesin sebesar 32 persen sehingga harus memiliki sistem pendingin yang baik. Bila tidak memiliki sistem pendinginan akan terjadi panas yang berelebihan (overheating) 2. Bila tidak ada sistem pendinginan yang baik akan menimbulkan dampak: bahan logam akan kehilangan kekuatan bahkan dapat mencair, ruang bebas antara

komponen yang bergerak akan terhalang, timbul tegangan termal, dan kemampuan pelumas akan turun. 3. Sistem pendinginan udara dan sistem pendinginan air. Sistem pendinginan udara dengan memanfaatkan aliran udara angin atau kipas. Sistem pendinginan air menggunakan sifat massa jenis air untuk sisrkulasi air secar alamiah atau dipompa. 4. Fungsi sirip-sirip pada sepedamotor adalah untuk mempercepat pembuangan panas melalui peristiwa konveksi ke udara luar. 5. Fungsi pompa air adalah untuk mempercepat sirkulasi air pendingin sehingga pembuangan panas melalui radiator akan cepat pula. E.

RANGKUMAN 1. Sistem pendinginan diperlukan dalam mesin bensin dan diesel dengan alasan panas pembakaran dari ruang bakar harus dikeluarkan sebesar 32 persen. Bila tidak ada sistem pendinginan yang baik akan menimbulkan dampak: bahan logam akan kehilangan kekuatan bahkan dapat mencair, ruang bebas antara komponen yang bergerak akan terhalang, timbul tegangan thermal, dan kemampuan pelumas akan turun. 2. Sistem pendinginan dapat digolongkan menjadi sistem pendinginan udara (alamiah dan tekanan pompa) dan sistem pendinginan air (alamiah dan pemompaan). 3. Proses pendinginan pada mesin berupa perpindahan panas melalui torak, silinder dan kepala silinder secara konduksi selanjutnya panas akan berpindah secara konveksi melalui sirip-sirip ke udara, sedangkan pada pendinginan air, panas akan berpindah melalui air yang bersirkulasi baik secara alamiah atau paksa. Pada sistem pendinginan air dipasangkan radiator yang berfungsi untuk mempercepat pembuangan panas ke udara.

F.

TUGAS 1. Identifikasikan sistem pendinginan pada mesin yang menggunakan sistem pendinginan udara (alamiah dan fan) serta yang menggunakan sistem pendinginan air (alamiah dan pemompaan). Sebutkan pada mesin apa saja sistem pendinginan tersebut ditemui! 2. Gambarkan sirkulasi air pendingin pada sistem pendinginan air dengan pemompaan dan jelaskan!

BAB II BAGIAN-BAGIAN SISTEM PENDINGIN DAN PEMELIHARAAN SISTEM PENDINGIN A.

TUJUAN PEMBELAJARAN 1. Siswa dapat menjelaskan fungsi dan cara kerja komponen pada sistem pendingin air. 2. Siswa dapat melakukan melakukan servis komponen pada sistem sistem pendingin air.

B.

MATERI POKOK 1. Bagian-bagian sistem pendingin air 2. Pemeliharaan/servis system pendingin air

C.

URAIAN MATERI Adapun konstruksi sistem pendingin air dengan sirkulasi tekanan dapat dilihat pada gambar 1. Sistem pendingin air dilengkapi dengan water jacket , pompa air, radiator, thermostat, kipas, dan selang karet. Masing-masing komponen sistem pendingin tersebut akan dibahas pada uraian tersendiri.

Gambar 1. Konstruksi sistem pendingin air

Pada saat mesin masih dingin, air hanya bersirkulasi di sekitar mesin karena thermostat masih menutup. Dalam hal ini thermostat berfungsi untuk membuka dan menutup saluran air dari mesin ke radiator. Air mendapat tekanan dari pompa air, tetapi tekanan tersebut tidak mampu menekan thermostat menjadi terbuka. Untuk mencegah timbulnya tekanan yang berlebihan akibat proses pemompaan, maka pada sistem pendingin dilengkapi dengan saluran by pass, sehingga air yang bertekanan akan kembali melalui saluran by pass tersebut.

Gambar 17. Sistem pendingin air saat mesin dingin

Pada saat mesin panas, thermostat terbuka sehingga air yang telah panas di dalam water jacket  (yang telah menyerap panas dari mesin), kemudian disalurkan ke radiator untuk didinginkan dengan kipas pendingin dan aliran udara dengan adanya gerakan maju dari kendaraan. Air pendingin yang sudah dingin kemudian ditekan kembali ke water jacket oleh pompa air.

Gambar 18. Sistem pendingin air saat mesin panas 3.

Komponen Sistem Pendingin Air

Berbeda dengan sistem pendingin udara, pada sistem pendingin air jumlah komponennya lebih banyak. Pada umumnya komponen sistem pendingin air terdiri atas : radiator, pompa air, thermostat , kipas pendingin. Ada juga sistem pendingin air yang dilengkapi dengan kopling fluida.

Gambar 8. Konstruksi radiator

a. Radiator Radiator berfungsi untuk mendinginkan cairan pendingin yang telah panas setelah melalui saluran water jacket . Bagian-bagian radiator antara lain :, dan. water tank ) 1) Tangki air bagian atas ( upper water tank  Tangki atas berfungsi untuk menampung menampung air yang telah panas dari mesin. mesin. Tangki atas dilengkapi dengan lubang pengisian, pipa pembuangan dan saluran masuk dari mesin. Lubang pengisian harus ditutup dengan tutup radiator. Pipa pembuangan untuk mengalirkan kelebihan air dalam sistem pendinginan yang disebabkan oleh ekspansi panas dari air keluar atau ke tangki reservoir. Saluran masuk ditempatkan agak ke ujung tangki atas. 2) Inti radiator ( radiator core) Inti radiator berfungsi untuk membuang panas dari air ke udara agar suhu air lebih rendah dari sebelumnya. Inti radiator terdiri dari pipa-pipa air untuk mengalirkan air dari tangki atas ke tangki bawah dan sirip-sirip pendingin untuk membuang panas air dalam pipa-pipa air. Udara juga dialirkan diantara sirip-sirip pendingin agar pembuangan panas secepat mungkin. Warna inti radiator dibuat hitam agar perpindahan panas radiasi dapat terjadi sebesar mungkin. Besar kecilnya inti radiator tergantung pada kapasitas mesin dan  jumlah pipa-pipa air dan sirip-siripnya. 3) Tangki air bagian bawah ( lower water tank ) Tangki bawah berfungsi untuk menampung air yang telah didinginkan oleh inti radiator dan selanjutnya disalurkan ke mesin melalui pompa. Pada tangki bawah dipasangkan saluran air yang berhubungan dengan pompa air dan

saluran pembuangan untuk membuang air radiator pada saat membersihkan radiator dan melepas radiator. Cairan pendingin masuk ke tangki air bagian atas melalui selang atas. Pada tangki air bagian atas dilengkapi dengan lubang pengisian air dan saluran kecil yang menuju ke tangki cadangan. Pada tangki air bagian bawah dilengkapi dengan lubang penguras untuk mengeluarkan air pendingin pada saat mengganti cairan pendingin. Inti radiator terdiri atas pipa-pipa ( tube) yang dapat dilalui air dari tangki atas ke tangki bawah. Disamping itu juga dilengkapi dengan sirip-sirip  fin) yang fungsinya untuk menyerap panas dari air pendingin. Biasanya pendingin ( fin radiator terletak di depan kendaraan sehingga radiator dapat didinginkan oleh gerakan kendaraan tersebut.

Gambar 19. Konstruksi radiator

Ada dua tipe inti radiator yang perbedaannya tergantung bentuk sirip -sirip pendinginnya, yaitu tipe plat ( flat fin type) dan tipe lekukan ( corrugated fin type ) seperti terlihat pada gambar 20.

a. Tipe plat

b. Tipe lekukan Gambar 20. Tipe radiator

Beberapa kendaaraan modern menggunakan radiator versi terbaru yaitu tipe “SR“.

Inti radiator tipe SR ( single row ) mempunyai susunan pipa tunggal sehingga bentuk radiator menjadi tipis dan ringan dibanding dengan radiator tipe lain.

Gambar 21. Tipe SR

b. Tutup Radiator Pada bagian atas tangki radiator dilengkapi dengan lubang pengisian dan tutup radiator. Tutup radiator berfungsi untuk menaikkan titik didih air pendingin dengan menahan ekspansi air pada saat air menjadi panas sehingga tekanan air menjadi lebih tinggi daripada tekanan udara luar. Di samping itu pada sistem pendinginan terutup, tutup radiator berfungsi untuk mempertahankan volume air pendingin dalam sistem meskipun dalam keadaan dingin atau panas. Gambar 9. Konstruksi tutup radiator

Untuk maksud tersebut tutup radiator dilengkapi dengan katup pengatur tekanan (relief valve) dan katup vakum (Gambar 9). Dengan demikian jika tutup radiator rusak, maka tidak dapat diganti dengan sembarang tutup. Cara kerja katup tutup radiator adalah sebagai berikut:  Mesin kondisi hidup Saat mesin dihidupkan suhu air pendingin segera naik akan menyebabkan kenaikan volume air sehingga air cenderung keluar saluran pengisian radiator. Keluarnya air tersebut ditahan oleh katup pengatur tekanan sehingga tekanan di dalam radiator naik. Kenaikan tekanan akan menaikkan titik didih air yang berarti mempertahankan volume air pendingin dalam sistem. Bila kenaikan suhu menyebabkan kenaikan volume air yang berlebihan, tekanan air akan melebihi tekanan yang diperlukan dalam system yaitu tekanan air pendingin mencapai 0,3 2  – 1,0 kg/cm pada 110 - 120° C, maka air akan mendesak katup pengatur tekanan untuk membuka relief valve dan membebaskan kelebihan tekanan melalui pipa overflow sehingga sebagian air pendingin masuk ke dalam tangki cadangan.

Gambar 22. Relief valve

Gambar 23. Air pendingin saat panas

Mesin kondisi mati. Pada saat temperatur air pendingin berkurang setelah mesin berhenti, maka dalam radiator terjadi kevacuman. Akibatnya vacum valve akan terbuka secara otomatis menghisap cairan pendingin yang berasal dari tangki resevoir untuk mempertahankan volume cairan pendingin. Bila tidak ada tangki resevoir maka akan menghisap udara segar mengganti kevacuman dalam radiator. Sehingga tidak terjadi kevakuman di dalam sistem radiator. 

Gambar 24. Vacum valve

Gambar 25. Air pendingin saat dingin

c. Pompa air Pompa air (water pump) berfungsi memompa air pendingin dari water   jacket  ke radiator yaitu dengan cara menekan cairan pendingin. Pada umumnya pompa air yang digunakan adalah jenis pompa sentrifugal ( centrifugal pump). Pompa air ditempatkan di bagian depan blok silinder dan digerakkan oleh tali kipas atau timing belt  yang terhubung dengan poros engkol.

Gambar 26. Komponen pompa air

d. Thermostat Pada uraian terdahulu telah dijelaskan bahwa apabila air pendingin masih dalam keadaan dingin, maka air hanya bersirkulasi dalam water jacket . Apabila temperatur air pendingin telah panas maka air akan mengalir ke radiator untuk didinginkan. Komponen yang mengatur arus lalu lintas air dari water jacket  ke radiator dan sebaliknya adalah thermostat. Dalam hal ini thermostat berfungsi sebagai katup yang tugasnya membuka dan menutup saluran yang menghubungkan antara water jacket dan radiator. Letak thermostat ada dua macam yaitu : thermostat yang letaknya di saluran air masuk ( water inlet ) dan thermostat yang letaknya di saluran air keluar (water outlet ). ).

1)

Thermostat yang letaknya di saluran air keluar. Apabila temperatur air masih rendah, maka thermostat menutup aliran air pendingin ke radiator. Air pendingin dipompa oleh pompa air langsung ke blok mesin dan kepala silinder. Selanjutnya melalui sirkuit by pass kembali ke pompa air.

Gambar 27. Sistem pendingin dengan thermostat di saluran air keluar

Pada saat temperatur air pendingin telah panas, maka thermostat membuka sehingga cairan pendingin mengalir melalui thermostat ke radiator untuk didinginkan dan selanjutnya air kembali ke pompa air. Disamping itu air  juga mengalir melalui sirkuit sirkuit by pass. 2) Thermostat yang letaknya di saluran air masuk Apabila temperatur air masih rendah, thermostat menutup saluran dan by pass valve membuka. Air pendingin dipompa ke blok silinder melalui kepala silinder, selanjutnya kembali ke pompa air melalui sirkuit by pass.

Gambar 28. Sistem pendingin dengan letak thermostat pada saluran air masuk

Pada saat temperatur air pendingin menjadi tinggi, maka thermostat membuka saluran air dan by pass valve menutup. Air yang telah panas mengalir ke radiator untuk didinginkan, selanjutnya melalui thermostat dan kembali ke pompa air. Thermostat dirancang untuk mempertahankan agar temperatur cairan pendingin dalam batas yang diijinkan. Pada umumnya efisiensi operasi mesin yang tertinggi apabila temperaturnya kira-kira pada 80°  – 90° C. Kerja thermostat tergantung oleh suhu, apabila suhunya naik maka thermostat membuka dan sebaliknya. Hal tersebut dapat terjadi karena didalam thermostat terdapat wax yang volumenya akan berubah apabila suhunya juga berubah. Perubahan volume akan menyebabkan silinder bergerak turun atau naik, mengakibatkan katup membuka atau menutup.

Gambar 29. Cara kerja thermostat

Pada thermostat juga dilengkapi dengan  jiggle valve yang digunakan untuk mengalirkan air pada saat menambahkan cairan pendingin ke dalam sistem.

a. Dengan katup bypass

b. Tanpa katup bypass

Gambar 30. Macam thermostat

e. Kipas pendingin Kipas pada sistem pendingin digunakan untuk membantu proses pendinginan yang sudah dilakukan radiator. Pada proses pendinginan, radiator didinginkan oleh udara luar, tetapi pendinginannya belum cukup bila kendaraan tidak bergerak. Kipas pendingin ditempatkan di bagian belakang radiator. Penggerak kipas pendingin adalah mesin itu sendiri melalui belt atau motor listrik. 1) Kipas pendingin yang digerakkan poros engkol Kipas pendingin jenis ini digerakkan terus menerus oleh poros engkol melalui tali kipas. Kecepatan kipas berubah sesuai dengan kecepatan mesin.

Gambar 31. Kipas pendingin yang digerakkan poros engkol

Putaran kipas belum cukup besar apabila mesin masih berputar lambat, tetapi apabila mesin berputar dengan kecepatan tinggi, kipas pun berputar dengan kecepatan tinggi pula. Hal tersebut akan menambah tahanan sehingga kehilangan tenaga dan menimbulkan bunyi pada kipas.

Untuk mencegah hal tersebut maka biasanya antara pompa air dan kipas pendingin dipasang sebuah kopling fluida. 2) Kipas pendingin yang digerakkan motor listrik Berputarnya kipas pendingin yang digerakkan oleh motor listrik terjadi pada saat temperatur air pendingin panas. Temperatur air pendingin dikirimkan ke motor listrik melalui sinyal yang terdapat pada kepala silinder. Pada saat temperatur meningkat pada suatu tingkat yang ditetapkan, sinyal tersebut merangsang motor relay untuk menggerakkan motor listrik yang kemudian menggerakkan kipas pendingin. Dengan demikian kipas akan bekerja pada saat yang dibutuhkan, sehingga temperatur mesin dapat dicapai lebih cepat. Disamping itu juga membantu mengurangi suara bising yang ditimbulkan kipas pendingin.

Gambar 32. Kipas pendingin yang digerakkan motor listrik

Berputarnya kipas pendingin apabila temperatur mesin melebihi 93° C . Hal tersebut diatur oleh coolant temperatur switch yang dipasang pada saluran air keluar dari mesin ke radiator dan relay dari motor listrik. Apabila kunci kontak pada posisi ON, mesin berputar dan temperatur air pendingin di bawah 93° C seperti terlihat pada gambar 35, coolant  temperatur switch pada keadaan ini titik kontaknya dalam keadaan tertutup sehingga arus listrik mengalir melalui kunci kontak, relay, titik kontak coolant  temperatur switch dan ke massa. Arus listrik yang mengalir pada relay akan menyebabkan titik kontak pada relay terbuka sehingga arus listrik yang ke motor listrik tidak mengalir sehingga kipas tidak berputar.

Gambar 33. Cara kerja motor penggerak kipas saat mesin dingin.

Apabila temperatur air pendingin melebihi 93° C, titik kontak pada coolant temperatur switch akan terbuka yang selanjutnya akan

menyebabkan relay tidak bekerja dan titik kontaknya saling berhubungan. Pada keadaan ini arus listrik akan mengalir dari baterai ke motor listrik melalui kunci kontak dan titik kontak relay sehingga motor berputar bersama dengan kipas yang selanjutnya mengalirkan udara melalui inti radiator seperti terlihat pada gambar 36.

Gambar 34. Cara kerja motor penggerak kipas saat mesin panas.

D. LATIHAN 1. Jelaskan apa fungsi sistem pendingin pada mesin dan bagaimana akibatnya apabila mesin tanpa pendingin ? 2. Jelaskan apa saja keuntungan dan kerugian sistem pendingin air dibanding dengan sistem pendingin udara ? 3. Jelaskan bagaimana cara kerja sistem pendingin air ? 4. Jelaskan dengan gambar bagaimana cara kerja katup relief dan katup vacum pada tutup radiator ? 5. Jelaskan dengan gambar bagaimana cara kerja thermostat? KUNCI JAWABAN : 1. Fungsi sistem pendingin pada mesin adalah sebagai berikut: a. Untuk mengurangi panas motor, karena panas yang dihasilkan oleh pembakaran campuran udara dan bahan bakar dapat mencapai sekitar 2500 ° C. b. Untuk mempertahankan agar temperatur motor selalu pada temperatur kerja yang paling efisien pada berbagai kondisi. c. Untuk mempercepat motor mencapai temperatur kerjanya, karena untuk mencegah terjadinya keausan yang berlebihan, kerja motor yang kurang baik, emisi gas buang yang berlebihan. d. Untuk memanaskan ruangan di dalam ruang penumpang, khususnya di negaranegara yang mengalami musim dingin. e. Apabila mesin tanpa pendingin maka panas yang dihasilkan motor dapat melelehkan logam atau komponen lain yang digunakan pada motor, sehingga komponen motor tersebut akan rusak bahkan dapat berubah bentuk. 2. Keuntungan sistem pendingin air dibanding sistem pendingin udara antara lain : e. Temperatur seluruh mesin lebih seragam sehingga kemung-kinan distorsi kecil. f. Ukuran kipas relatif lebih kecil sehingga tenaga yang diper-lukan kecil g. Mantel air dan air dapat meredam getaran h. Kemungkinan overheating kecil, walaupun dalam kerja yang berat i. Jarak antar silinder dapat diperdekat sehingga mesin lebih ringkas.

Kerugiannya : a. Bobot mesin lebih berat (air, radiator, dsb.) b. Waktu pemanasan lebih lama c. Pada temperatur rendah diperlukan antifreeze d. Kemungkinan terjadinya kebocoran air -- > overheating e. Memerlukan kontrol yang lebih rutin 3. Cara kerja sistem pendingin air adalah sebagai berikut : b. Pada saat mesin masih dingin, air hanya bersirkulasi di sekitar mesin karena thermostat masih menutup. Dalam hal ini thermostat berfungsi untuk membuka dan menutup saluran air dari mesin ke radiator. Air mendapat tekanan dari pompa air, tetapi tekanan tersebut tidak mampu menekan thermostat menjadi terbuka. Untuk mencegah timbulnya tekanan yang berlebihan akibat proses pemompaan, maka pada sistem pendingin dilengkapi dengan saluran by pass, sehingga air yang bertekanan akan kembali melalui saluran by pass tersebut. c. Pada saat mesin panas, thermostat terbuka sehingga air yang telah panas di dalam water jacket (yang telah menyerap panas dari mesin), kemudian disalurkan ke radiator untuk didinginkan dengan kipas pendingin dan aliran udara dengan adanya gerakan maju dari kendaraan. Air pendingin yang sudah dingin kemudian ditekan kembali ke water jacket oleh pompa air. 4. Cara kerja sistem pendingin air adalah sebagai berikut : c. Apabila volume air pendingin bertambah saat temperaturnya naik, maka tekanannya juga bertambah. Bila tekanan air pendingin mencapai 0,3  – 1,0 2 kg/cm pada 110 - 120° C, maka relief valve terbuka dan membebaskan kelebihan tekanan melalui pipa overflow sehingga sebagian air pendingin masuk ke dalam tangki cadangan.

Gambar 35. Relief valve

d.

Gambar 36. Air pendingin saatpanas

Pada saat temperatur air pendingin berkurang setelah mesin berhenti, maka dalam radiator terjadi kevacuman. Akibatnya vacum valve akan terbuka secara otomatis untuk menghisap udara segar mengganti kevacuman dalam radiator. Kemudian diikuti dengan cairan pendingin pada tekanan atmosfer apabila mesin sudah benar-benar dingin.

Gambar 37. Vacum valve

5.

Gambar 38. Air pendingin saat dingin

Cara kerja thermostat adalah sebagai berikut : Thermostat dirancang untuk mempertahankan agar temperatur cairan pendingin dalam batas yang diijinkan. Pada umumnya efisiensi operasi mesin yang tertinggi apabila temperaturnya kira-kira pada 80°  – 90° C. Kerja thermostat tergantung oleh suhu, apabila suhunya naik maka thermostat membuka dan sebaliknya. Hal tersebut dapat terjadi karena didalam thermostat terdapat wax yang volumenya akan berubah apabila suhunya juga berubah. Perubahan volume akan menyebabkan silinder bergerak turun atau naik, mengakibatkan katup membuka atau menutup.

Gambar 41. Cara kerja thermostat E.

RANGKUMAN 1. Fungsi sistem pendingin pada motor adalah sebagai berikut: a. Untuk mengurangi panas motor, karena panas yang dihasilkan oleh pembakaran campuran udara dan bahan bakar dapat mencapai sekitar 2500 ° C. b. Untuk mempertahankan agar temperatur motor selalu pada temperatur kerja yang paling efisien pada berbagai kondisi. c. Untuk mempercepat motor mencapai temperatur kerjanya, karena untuk mencegah terjadinya keausan yang berlebihan, kerja motor yang kurang baik, emisi gas buang yang berlebihan. d. Untuk memanaskan ruangan di dalam ruang penumpang, khususnya di negaranegara yang mengalami musim dingin.

2.

Sistem pendingin yang digunakan pada motor pada umumnya ada dua macam yaitu : d. Sistem Pendingin Udara

Pada sistem ini panas yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar dan udara di dalam silinder sebagian dirambatkan keluar melalui sirip-sirip pendingin yang dipasang di luar silinder dan ruang bakar tersebut. Panas tersebut selanjutnya diserap oleh udara luar yang temperaturnya jauh lebih rendah dibanding temperatur sirip pendingin. Untuk daerah mesin yang temperaturnya tinggi yaitu di sekitar ruang bakar diberi sirip pendingin yang lebih panjang dibanding di daerah sekitar silinder. Udara yang menyerap panas dari sirip-sirip pendingin harus berbentuk aliran atau udaranya harus mengalir agar temperatur di sekitar sirip tetap rendah sehingga penyerapan panas tetap berlangsung secara sempurna. Untuk menciptakan aliran udara, ada dua cara yang dapat ditempuh yaitu menggerakkan udara atau siripnya. e.

3.

4.

5.

6.

Sistem Pendingin Air Pada sistem ini, panas dari hasil proses pembakaran bahan bakar dan udara dalam ruang bakar dan silinder sebagian diserap oleh air pendingin setelah melalui dinding silinder dan ruang bakar. Panas yang diserap oleh air pendingin pada water jacket  selanjutnya akan menyebabkan naiknya temperatur air pendingin tersebut. Apabila air pendingin tersebut tetap berada pada mantel air, maka air akan cenderung mendidih dan menguap. Hal tersebut dapat dihindari dengan jalan mengganti air tersebut dengan air yang masih dingin sedangkan air yang telah panas harus dialirkan keluar dari mantelnya dengan kata lain harus bersirkulasi. Konstruksi sistem pendingin air lebih rumit dibanding sistem pendingin udara sehingga biaya produksinya lebih mahal. Disisi lain sistem pendingin air mempunyai beberapa keunggulan antara lain : 1) Temperatur motor di beberapa tempat lebih merata, 2) Proses pemanasan motor lebih cepat, 3) Media pendingin yang berupa air dapat meredam suara mesin, 4) Media pendingin yang panas dapat digunakan sebagai sumber panas untuk memanaskan ruang penumpang. Pada sistem pendingin air dilengkapi dengan water jacket , pompa air, radiator, thermostat, kipas, dan selang karet. Apabila temperatur mesin masih dingin, air hanya bersirkulasi di sekitar mesin karena thermostat masih menutup. Dalam hal ini thermostat berfungsi untuk membuka dan menutup saluran air dari mesin ke radiator. Pada saat mesin panas, thermostat terbuka sehingga air yang telah panas di dalam water jacket (yang telah menyerap panas dari mesin), kemudian disalurkan ke radiator untuk didinginkan dengan kipas pendingin dan aliran udara dengan adanya gerakan maju dari kendaraan. Air pendingin yang sudah dingin kemudian ditekan kembali ke water jacket oleh pompa air. Pada umumnya komponen sistem pendingin air terdiri atas: radiator, pompa air, thermostat, kipas pendingin. Radiator berfungsi untuk mendinginkan air yang telah panas dari water jacket, sedang pompa air untuk menekan air dari water jacket  ke radiator. Dalam hal ini yang mengatur arus lalu lintas air dari water jacket  ke radiator adalah thermostat, sedang kipas pendingin berfungsi untuk mempercepat proses pendinginan dengan jalan mensirkulasikan udara yang ada di sekitar radiator agar proses pemindahan panas berlangsung dengan cepat. Kipas pendingin yang digerakkan dengan motor listrik mempunyai beberapa keuntungan, diantaranya temperatur kerja mesin yang ideal dapat dicapai dengan

cepat, suara mesin lebih halus selama kipas belum berputar, dan tenaga motor lebih besar karena putaran kipas tidak ti dak menyerap tenaga dari poros engkol. F.

TUGAS 1. Seorang pengemudi mengeluh bahwa air pendingin yang ada di tangki cadangan tidak mau kembali ke radiator pada saat mesin dingin sehingga setiap saat harus mengisi air pendingin ke radiator. Bagaimana analisa anda terhadap gangguan tersebut dan bagaimana cara mengatasinya. Jelaskan dengan singkat dan jelas alasannya. 2. Gambarlah sirkuit kelistrikan pada kipas pendingin yang digerakkan dengan motor listrik dan jelaskan pula kemungkinan gangguan yang terjadi jika kipas tidak mau berputar pada saat temperatur mesin telah panas (temperatur mesin telah melebihi 93° C).

BAB II PELEPASAN, PEMERIKSAAN DAN PENGGANTIAN SISTEM PENDINGIN A.

TUJUAN PEMBELAJARAN KHUSUS 1. Siswa dapat menjelaskan prosedur pemeriksaan dan penggantian media pendingin dengan benar. 2. Siswa dapat menjelaskan prosedur pelepasan, pemeriksan, dan penggantian pompa air. 3. Siswa dapat menjelaskan prosedur pelepasan, pemeriksan, dan pemasangan thermostat. 4. Siswa dapat menjelaskan prosedur pemeriksaan, dan pengujian sistem pendingin.

B.

MATERI POKOK 1. Pemeriksaan dan penggantian media pendingin 2. Pelepasan, pemeriksaan dan penggantian pompa air 3. Pelepasan, pemeriksaan dan pemasangan thermostat 4. Pemeriksaan dan pengujian sistem pendingin

C.

URAIAN MATERI 1. Pemeriksaan Pemeriksaan dan Penggantian Media Pendingin Pemeriksaan media pendingin meliputi pemeriksaan kapasitas dan kualitas media pendingin. Pemeriksaan kualitas pendingin meliputi pemeriksaan terhadap endapan karat atau kotoran di sekitar tutup radiator atau lubang pengisi radiator. Adapun pemeriksaan kualitas dan kapasitas media pendingin dapat dilakukan sebagai berikut: a. Pemeriksaan kapasitas media pendingin Kapasitas air pendingin dapat dilihat pada tangki cadangan (reservoir tank). Permukaan media pendingin harus berada diantara garis LOW dan FULL dalam keadaan mesin dingin. Apabila jumlah air pendingin kurang, periksa kebocoran dan tambahkan media pendingin sampai garis FULL. b. Pemeriksaan dan penggantian kualitas media pendingin Endapan karat atau kotoran di sekitar tutup radiator atau lubang pengisi radiator harus sedikit. Apabila media pendingin terlalu kotor atau banyak mengandung karat (berwarna kuning) harus dilakukan penggantian dengan cara sebagai berikut : 1) Melepas tutup radiator. Pada saat membuka tutup radiator, mesin harus dalam keadaan dingin. Apabila tutup radiator dibuka dalam keadaan panas, cairan dan uap yang bertekanan akan menyembur keluar. 2) Mengeluarkan media pendingin melalui lubang penguras dengan cara mengendorkan atau melepas baut penguras. 3) Menutup lubang penguras, kemudian isilah dengan media pendingin berupa ethylene glycol base yang baik dan campurlah sesuai dengan petunjuk dari pabrik pembuatnya. Pendingin yang dianjurkan ialah yang mengandung ethylene glycol base lebih dari 50 % tetapi tidak lebih dari 70 %). Media pendingin tipe alkohol tidak disarankan dan harus dicampur dengan air sulingan. 4) Memasang tutup radiator 5) Menghidupkan mesin dan periksa kebocoran 6) Memeriksa permukaan media pendingin dan tambahkan jika diperlukan.

2. Pelepasan, Pemeriksaan Pemeriksaan dan Penggantian Pompa Air Pompa air perlu diperiksa apabila air dalam sistem pendingin tidak bersirkulasi, karena fungsi pompa air adalah untuk menekan air pendingin sehingga dapat bersirkulasi didalam sistem. Gejala yang ditimbulkan apabila pompa air tidak bekerja adalah temperatur mesin naik dengan cepat pada saat mesin hidup. Pompa air juga perlu diganti apabila seal  perapat telah aus atau sudah tidak mampu menahan tekanan air. Dalam kenyataannya sering kali seal  pompa tidak tersedia di pasaran, sehingga apabila terjadi kebocoran air akibat seal  pompa, maka harus mengganti unit pompa secara keseluruhan. Untuk melepas pompa dari sistem pendingin sebaiknya mengikuti prosedur yang benar. Demikian pula pelepasan dan pemasangan komponen yang tidak benar akan mengakibatkan kerja pompa tidak optimal. Selanjutnya dalam kegiatan belajar ini akan dibahas berturut-turut prosedur pelepasan, pemeriksaan dan pemasangan pompa air. a. Prosedur pelepasan pompa air dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut : 1) Mengeluarkan cairan pendingin mesin 2) Melepas tali kipas, kipas, kopling fluida (jika ada) dan puli pompa air dengan prosedur sebagai berikut : a) Merentangkan tali kipas dan mengendurkan mur pengikat tali kipas b) Mengendorkan pivot dan baut penyetel, alternator, kemudian lepas tali kipas. c) Melepas mur pengikat kipas dengan kopling fluida dan puli d) Melepas mur pengikat kipas dari kopling fluida 3) Melepas pompa air b. Pemeriksaan komponen pompa air: 1) Pemeriksaan pompa air dapat dilakukan dengan cara memutar dudukan puli dan mengamati bahwa bearing pompa air tidak kasar atau berisik. Apabila diperlukan, bearing pompa air harus diganti.

Gambar 1. Pemeriksaan pompa air

2)

Pemeriksaan kopling fluida dari kerusakan dan kebocoran minyak silicon.

Gambar 2. Pemeriksaan kopling fluida

c. Prosedur pelepasan komponen pompa air : Komponen pompa air terdiri atas : bodi pompa, dudukan puli, bearing, satuan seal , rotor, gasket dan plat (lihat gambar 3). Nama komponen yang diberi tanda ◊ adalah komponen yang tidak dapat digunakan lagi setelah dilakukan pelepasan komponen.

Gambar 3. Komponen pompa air

Adapun prosedur pelepasan komponen pompa air adalah sebagai berikut : 6) Melepas plat pompa dengan cara melepas baut pengikatnya (lihat gambar 4)

Gambar 4. Cara melepas plat

7) Melepas dudukan puli dengan menggunakan SST dan pres, tekan poros bearing dan lepas dudukan puli Gambar 5. Cara melepas dudukan Puli

8) Melepas bearing pompa dengan cara sebagai berikut : a) Memanaskan bodi pompa secara bertahap sampai mencapai suhu 75°  – 85° C. b) Menekan poros bearing dan melepas bearing dan rotor dengan menggunakan SST dan press. 9) Melepas rakitan seal dengan menggunakan SST dan pres d. Prosedur perakitan komponen pompa air : 1) Memasang bearing pompa dengan cara sebagai berikut : a) Memanaskan bodi pompa pompa secara bertahap sampai sampai mencapai suhu suhu 75~85° C b) Menggunakan SST dan pres, tekan poros bearing dan lepas bearing dan rotor. Permukaan bearing harus rata dengan bodi pompa. 2) Memasang seal  pompa dengan cara sebagai berikut : a) Oleskan seal  pada seal baru dan bodi pompa b) Menggunakan SST dan pres, pasang seal  3) Memasang dudukan puli menggunakan SST dan pres pada poros bearing pompa. 4) Memasang rotor menggunakan press pada poros bearing pompa. Permukaan rotor harus rata dengan permukaan poros bearing 5) Memasang plat pompa, periksa bahwa rotor tidak menyentuh plat pompa.

6) Memeriksa bahwa pompa air berputar lembut. 3. Pelepasan, Pemeriksaan dan Pemasangan Pemasangan Thermostat T hermostat a. Prosedur pelepasan thermostat dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut : 1) Mengeluarkan media pendingin mesin 2) Melepas saluran air keluar (selang karet atas) 3) Melepas tutup rumah thermostat, kemudian mengeluarkan thermostat dari rumahnya.

Gambar 6. Melepas tutup thermostat

b. Pemeriksaan thermostat, dengan cara sebagai berikut : 1) Mencelupkan thermostat ke dalam air dan panaskan air secara bertahap, kemudian periksa temperatur pembukaan katup.

Gambar 7. Memeriksa kerja thermostat

2)

Temperatur pembukaan katup : 80° - 90° C. Jika tempera-tur pembukaan katup tidak sesuai dengan spesifikasi, thermostat perlu diganti. Memeriksa tinggi kenaikan katup. Jika Jika kenaikan katup tidak sesuai dengan dengan spesifikasi, maka thermostat perlu diganti. Spesifikasi kenaikan katup pada 95° C : 8 mm atau lebih.

Gambar 8. Pemeriksaan tinggi kenaikan katup

c. Prosedur pemasangan thermostat dengan cara sebagai berikut : 1) Memasang gasket baru pada thermostat

Gambar 9. Memasang gasket baru

2)

3)

Meluruskan jiggle valve pada thermostat dengan tanda di sisi kanan dan masukkan ke dalam rumah saluran. Posisi jiggle valve dapat digeser, 10° ke kiri atau ke kanan dari tanda. Memasang saluran air keluar.

Gambar 10. Pemasangan thermostat

4.

Pemeriksaan dan Pengujian Sistem Pendingin Pemeriksaan dan pengujian dalam sistem pendingin adalah pemeriksaan kebocoran pada sistem pendingin. Untuk memeriksa kebocoran sistem pendingin diperlukan alat yang disebut “Radiator “Radiator Cap Tester “. “. Alat tersebut disamping dipakai untuk memeriksa kebocoran pada sistem pendingin juga dapat digunakan untuk menentukan kondisi tutup radiator. a. Pemeriksaan tutup radiator dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut : 1) Melepas tutup radiator, kemudian kemudian pasang tutup radiator radiator pada radiator radiator cap tester (alat uji tutup radiator). Untuk mencegah terjadinya bahaya panas, tidak diperkenankan membuka tutup radiator dalam keadaan mesin masih panas, karena cairan dan uap bertekanan akan menyembur keluar. 2) Memeriksa tutup radiator radiator dengan alat uji tutup tutup radiator. Lakukan pemompaan dan ukurlah tekanan pembukaan katup vakum.

Gambar 11. Pemeriksaan tutup radiator 2

Tekanan pembukaan standar : 0,75  – 1,05 kg/cm (10,7 – 14,9 psi) 2 Tekanan pembukaan minimum : 0,6 kg/cm (8,5 psi) Untuk pemeriksaan tutup radiator sebaiknya menggunakan pembacaan maksimum sebagai tekanan pembukaan. Apabila tekanan pembukaan kurang dari minimum, maka tutup radiator perlu diganti.

b. Pemeriksaan kebocoran sistem pendingin dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut : 1) Isilah radiator dengan media pendingin, kemudian pasanglah radiator cap tester pada lubang pengisian media pendingin pada radiator seperti pada gambar 12.

Gambar 12. Pemeriksaan kebocoran pada sistem pendingin

2)

D.

2

Pompalah radiator cap tester  sampai tekanan 1,2 kg/cm (17,1 psi), dan periksa bahwa tekanan tidak turun. Apabila tekanan turun berarti ada kebocoran pada sistem pendingin atau pada komponen sistem pendingin. Oleh karena itu perlu diperiksa kebocoran pada saluran pendingin, radiator, dan pompa air. Apabila tidak ditemukan kebocoran pada komponen tersebut, maka perlu diperiksa blok dan kepala.

LATIHAN 1. Jelaskan bagaimana prosedur pemeriksaan dan penggantian media pendingin. 2. Jelaskan mengapa pompa air perlu diperiksa ? 3. Jelaskan bagaimana prosedur pemeriksaan thermostat ? 4. Jelaskan mengapa pemeriksaan kebocoran sistem pendingin harus dengan alat khusus yaitu radiator cap tester . 5. Jelaskan bagaimana prosedur pemeriksaan kebocoran pada sistem pendingin ? KUNCI JAWABAN : 1. Pemeriksaan media pendingin meliputi pemeriksaan kapasitas dan kualitas air pendingin dengan cara sebagai berikut : b. Pemeriksaan kapasitas media pendingin Kapasitas air pendingin dengan melihat jumlah air pada tangki cadangan (reservoir tank ). ). Permukaan media pendingin harus berada diantara garis LOW dan FULL dalam keadaan mesin dingin. Apabila jumlah air pendingin kurang, periksa kebocoran dan tambahkan media pendingin sampai garis FULL. c. Pemeriksaan dan penggantian kualitas media pendingin Pemeriksaan kualitas air pendingin meliputi pemeriksaan terhadap endapan karat atau kotoran di sekitar tutup radiator atau lubang pengisi radiator. Adapun prosedur pemeriksaan kualitas air pendingin dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut : 2) Melepas tutup radiator. Pada saat membuka tutup radiator, mesin harus dalam keadaan dingin. Apabila tutup radiator dibuka dalam keadaan panas, cairan dan uap yang bertekanan akan menyembur keluar. 3) Mengeluarkan media pendingin melalui lubang penguras dengan cara mengendorkan atau melepas baut penguras. 4) Menutup lubang penguras, kemudian isilah dengan media pendingin berupa ethylene glycol base yang baik dan campurlah sesuai dengan petunjuk dari pabrik pembuatnya. Pendingin yang dianjurkan ialah yang mengandung

ethylene glycol base lebih dari 50 % tetapi tidak lebih dari 70 %). Media pendingin tipe alkohol tidak disarankan dan harus dicampur dengan air sulingan. 5) Memasang tutup radiator 6) Menghidupkan mesin dan periksa kebocoran 7) Memeriksa permukaan media pendingin dan tambahkan jika d iperlukan. 2. Pemeriksaan pompa air diperlukan apabila air dalam sistem pendingin tidak bersirkulasi, karena fungsi pompa air untuk menekan air pendingin sehingga dapat bersirkulasi didalam sistem. Gejala yang ditimbulkan apabila pompa air tidak bekerja adalah temperatur mesin naik dengan cepat pada saat mesin hidup. Pompa air juga perlu diperiksa apabila terdengar suara berisik di sekitar pompa. Hal tersebut dapat terjadi apabila bantalan pompa telah rusak. Adakalanya pompa air  juga perlu diganti apabila seal  perapat telah aus atau sudah tidak mampu menahan tekanan air. Dalam kenyataannya seringkali seal  perapat pompa tidak tersedia di pasaran, sehingga apabila terjadi kebocoran air akibat seal  pompa, maka harus mengganti unit pompa secara keseluruhan 3. Prosedur pemeriksaan thermostat adalah sebagai berikut : a. Mencelupkan thermostat ke dalam air dan panaskan air secara bertahap, kemudian periksa temperatur pembukaan katup.

Gambar 13. Memeriksa kerja thermostat

Temperatur pembukaan katup : 80° ~ 90° C. Jika temperatur pembukaan katup tidak sesuai dengan spesifikasi, thermostat perlu diganti. b. Memeriksa tinggi kenaikan katup. Jika kenaikan katup tidak sesuai dengan spesifikasi, maka termostat perlu diganti. Spesifikasi kenaikan katup pada 95° C : 8 mm atau lebih. Gambar 14. Pemeriksaan tinggi kenaikan katup

4.

Pemeriksaan kebocoran sistem pendingin diperlukan alat khusus yang disebut “Radiator cap tester “ (alat uji raditor) yaitu alat yang dapat memberikan tekanan pada sistem pendingin. Alat tersebut diperlukan karena pada saat mesin berhenti atau dalam keadaan dingin tidak nampak adanya kebocoran, tetapi pada saat mesin hidup sampai pada temperatur tertentu, baru nampak adanya kebocoran. Hal tersebut dapat terjadi karena pada temperatur tinggi tekanan media pendingin naik sehingga mampu menembus bagian tertentu dari sistem pendingin (selang air, radiator, pompa, dsb) yang sudah lama umur pemakaiannya. Dengan demikian pada saat mesin dingin tidak terjadi kebocoran, tetapi setelah mesin panas kebocoran baru nampak. Untuk itu diperlukan alat uji kebocoran dengan jalan memberi tekanan pada sistem pendingin.

5.

Prosedur pemeriksaan kebocoran pada sistem pendingin adalah : a. Isilah radiator dengan media pendingin, kemudian pasanglah radiator cap tester  pada lubang pengisian media pendingin pada radiator seperti pada gambar berikut ini.

Gambar 15. Pemeriksaan kebocoran pada sistem pendingin 2

b. Pompalah radiator cap tester  sampai tekanan 1,2 kg/cm (17,1 psi), dan periksa bahwa tekanan tidak turun. Apabila tekanan turun berarti ada kebocoran pada sistem pendingin atau pada komponen sistem pendingin. Oleh karena itu perlu diperiksa kebocoran pada saluran pendingin, radiator, dan pompa air. Apabila tidak ditemukan kebocoran pada komponen tersebut, maka perlu diperiksa blok dan kepala silinder. E.

RANGKUMAN 2. Pemeriksaan dan Penggantian Media Pendingin Pemeriksaan media pendingin dalam hal ini adalah air pendingin mutlak diperlukan, karena apabila kapasitas dan kualitas air pendingin tidak pernah diperhatikan akan mengganggu proses pendinginan. Kekurangan media pendingin akan menyebabkan mesin overheating, yaitu temperatur mesin berlebihan sehingga dapat mengakibatkan kerusakan pada komponen mesin. Hal tersebut dapat terjadi karena sistem pelumasan akan terganggu akibat kenaikan suhu yang berlebihan. Demikian juga kualitas pendingin sangat berpengaruh terhadap kinerja sistem pendingin. Air pendingin yang tidak pernah diganti akan menimbulkan kerak pada komponen yang dilalui media pendingin sehingga proses pendinginan tidak optimal. 3. Pemeriksaan komponen pompa air meliputi pemeriksaan bearing pompa, seal  pompa, dan rotor pompa. Bearing pompa yang sudah bersuara berisik mengindikasikan bahwa komponen telah rusak dan perlu segera diganti. Apabila kerusakan bearing tidak segera diperbaiki, dikhawatirkan pompa akan macet (tidak dapat berputar) sehingga proses pendinginan akan terhenti. Akibatnya mesin menjadi overheating yang pada gilirannya komponen mesin menjadi rusak. Dalam melakukan pelepasan dan perakitan pompa air, harus memperhatikan prosedur atau langkah-langkah yang benar, karena kesalahan pemasangan akan mengakibatkan gangguan proses kerja pompa air. Setelah komponen pompa dilepas ada beberapa komponen yang tidak boleh dipasang lagi, artinya komponen tersebut harus diganti dengan yang baru. Komponen tersebut antara lain : bearing, rotor, satuan seal , dan gasket. 4. Pemeriksaan thermostat diperlukan manakala air pendingin tidak dapat bersirkulasi. Penyebab air tidak dapat bersirkulasi bukan semata-mata disebabkan kerusakan thermostat. Penyebab lain dari gejala tersebut adalah kerusakan pada pompa air, dimana rotor pompa aus atau keropos sehingga pompa air tidak dapat menekan media pendingin tersebut. Prosedur P rosedur pemeriksaan thermostat harus dilakukan dengan cermat mengingat cara kerjanya didasarkan atas perubahan suhu. Dengan demikian

pada waktu melakukan pengamatan ada dua hal yang harus diperhatikan yaitu saat membukanya katup dan pada suhu berapa thermostat tersebut membuka. 5. Pemeriksaan kebocoran sistem pendingin diperlukan alat khusus yang disebut “Radiator cap tester “ (alat uji radi ator) yaitu suatu alat yang dapat memberikan tekanan pada sistem pendingin. Alat tersebut diperlukan karena kadang-kadang pada saat mesin berhenti atau dalam keadaan dingin tidak nampak adanya kebocoran, tetapi pada saat mesin hidup sampai pada temperatur tertentu, baru nampak adanya kebocoran. Hal tersebut dapat terjadi karena pada temperatur tinggi tekanan media pendingin naik sehingga mampu menembus bagian tertentu dari sistem pendingin (selang air, radiator, pompa, dsb) yang sudah lama umur pemakaiannya. Dengan demikian pada saat mesin dingin tidak terjadi kebocoran, tetapi setelah mesin panas kebocoran baru nampak. Untuk itu diperlukan alat uji kebocoran dengan jalan memberi tekanan pada sistem pendingin. F.

TUGAS 1. Terjadinya overheating dapat disebabkan oleh beberapa faktor antara lain karena gangguan pada sistem sistem pendingin. Buatlah ringkasan ringkasan beberapa penyebab mesin mesin overheating dengan observasi di bengkel umum terhadap kasus-kasus mesin overheating yang masuk ke bengkel tersebut. tersebut. Jelaskan juga bagaimana cara cara mengatasi problem tersebut sehingga mesin dapat kembali normal! Seorang pemilik mobil mengeluh bahwa mobilnya cepat panas, padahal media pendingin

dalam keadaan penuh. Bagaimana cara anda menentukan kerusakan yang terjadi pada sistem pendingin mobil tersebut ? Langkah-langkah apa yang harus anda lakukan mulai dari yang paling sederhana sampai pada kasus yang agak kompleks.

PENUTUP Rangkuman Seluruh Modul BAB I PELEPASASN, PEMERIKSAAN DAN PENGGANTIAN SISTEM PENDINGIN A. B. C.

D. E. F.

Tujuan Pembelajaran Khusus Materi Pokok Uraian Materi 1. Pemeriksaan dan penggantian media pendingin 2. Pelepasan, pemeriksaan dan penggantian pompa air 3. Pelepasan, pemeriksaan dan pemasangan thermostat 4. Pemeriksaan dan pengujian sistem pendingin Latihan dan Kunci Jawaban Rangkuman Tugas

BAB II KONSTRUKSI DAN CARA KERJA SISTEM PENDINGIN A. Tujuan Pembelajaran Khusus B. Materi Pokok C. Uraian Materi 1. Fungsi sistem pendingin 2. Macam-macam sistem pendingin 3. Komponen sistem pendingin air D. Latihan dan Kunci Jawaban E. Rangkuman F. Tugas

TES AKHIR 1. Jelaskan apa fungsi sistem pendingin pada kendaraan bermotor ? 2. Jelaskan kebaikan dan kerugian sistem pendingin air dibanding sistem pendingin udara. 3. Jelaskan dengan gambar cara kerja katup relief dan katup vacum pada tutup tutup radiator. 4. Bagaimana prosedur pemeriksaan kebocoran pada sistem pendingin ? 5. Bagaimana prosedur pemeriksaan thermostat ? 6. Apa penyebab penyebab kipas kipas pendingin yang digerakkan digerakkan dengan motor tidak mau berputar berputar meskipun mesin telah panas. Bagaimana analisa anda terhadap gangguan tersebut ?

KUNCI JAWABAN : 1. Fungsi sistem pendingin pada kendaraan bermotor adalah : a. Untuk mengurangi panas motor, karena panas yang dihasilkan oleh pembakaran campuran udara dan bahan bakar dapat mencapai sekitar 2500 ° C. Panas yang cukup tinggi ini dapat melelehkan logam atau komponen lain yang digunakan pada motor, sehingga apabila motor tidak dilengkapi dengan sistem pendingin dapat merusakkan komponen motor tersebut. b. Untuk mempertahankan agar temperatur motor selalu pada temperatur kerja yang paling efisien pada berbagai kondisi. Umumnya temperatur kerja motor antara 82 sampai 99° C. Pada saat komponen motor mencapai temperatur tersebut, komponen motor akan memuai sehingga celah ( clearance) pada masing-masing komponen menjadi tepat. Disamping Disamping itu kerja motor menjadi menjadi maksimum dan emisi gas buang yang ditimbulkan menjadi minimum. c. Untuk mempercepat motor mencapai temperatur kerjanya dengan tujuan untuk mencegah terjadinya keausan yang berlebihan, kerja motor yang kurang baik, emisi gas buang yang berlebihan. Hal tersebut dapat terjadi karena pada saat motor bekerja pada temperatur yang dingin maka campuran bahan bakar dengan udara yang masuk ke dalam silinder tidak sesuai dengan campuran yang dapat menghasilkan kerja motor yang maksimum. Temperatur dinding silinder yang dingin mengakibatkan pembakaran menjadi tidak sempurna sehingga gas buang banyak mengandung emisi yang merugikan manusia. d. Untuk memanaskan ruangan di dalam ruang penumpang, khususnya di negaranegara yang mengalami musim dingin. 2. Kebaikan sistem pendingin air antara lain : 1) Temperatur seluruh mesin lebih seragam sehingga kemungkinan distorsi distorsi kecil ; 2) Ukuran kipas relatif lebih kecil sehingga tenaga yang diperlukan kecil ; 3) Mantel air dan air dapat meredam getaran ; 4) Kemungkinan overheating kecil, walaupun walaupun dalam kerja yang berat; 5) Jarak antar silinder dapat diperdekat sehingga mesin lebih ringkas. Kerugian sistem pendingin air antara lain : 1) Bobot mesin lebih berat (karena adanya air, radiator, radiator, dsb.) ; 2) Waktu pemanasan pemanasan lebih lama ; 3) Pada temperatur rendah diperlukan antifreeze ; 4) Kemungkinan terjadinya kebocoran air sehingga mengakibatkan overheating ; 5) Memerlukan kontrol yang lebih rutin. 3. Apabila volume air pendingin bertambah saat temperaturnya naik, maka tekanannya 2  juga bertambah. Bila tekanan air pendingin mencapai 0,3  – 1,0 kg/cm pada 110 - 120° C, maka relief valve terbuka dan membebaskan kelebihan tekanan melalui pipa overflow sehingga sebagian air pendingin masuk ke dalam tangki cadangan.

Pada saat temperatur air pendingin berkurang setelah mesin berhenti, maka dalam radiator terjadi kevacuman. Akibatnya vacum valve akan terbuka secara otomatis untuk menghisap udara segar mengganti kevacuman dalam radiator. Kemudian diikuti dengan cairan pendingin pada tekanan atmosfer apabila mesin sudah benar- benar dingin.

4.

Prosedur pemeriksaan sistem pendingin adalah sebagai berikut : a. Isilah radiator dengan air pendingin, kemudian pasanglah radiator cap tester pada lubang pengisian media pendingin pada radiator seperti pada gambar di bawah.

b.

2

Pompalah radiator cap tester sampai tekanan 1,2 kg/cm (17,1 psi), dan periksa bahwa tekanan tidak turun. Apabila tekanan turun berarti ada kebocoran pada sistem pendingin atau pada komponen sistem pendingin. Oleh karena itu perlu diperiksa kebocoran pada saluran pendingin, radiator, dan pompa air. Apabila tidak ditemukan kebocoran pada komponen tersebut, maka perlu diperiksa blok dan kepala.

5.

Prosedur pemeriksaan thermostat adalah sebagai berikut : a. Mencelupkan thermostat ke dalam air dan panaskan air secara bertahap, kemudian periksa temperatur pembukaan katup.

Temperatur pembukaan katup : 80° - 90° C. Jika temperatur pembukaan katup tidak sesuai dengan spesifikasi, thermostat perlu diganti. b. Memeriksa tinggi kenaikan katup. Jika kenaikan katup tidak sesuai dengan spesifikasi, maka termostat perlu diganti. Spesifikasi kenaikan katup pada 95° C : 8 mm atau lebih.

6.

Penyebab kipas pendingin yang digerakkan dengan motor tidak mau berputar meskipun mesin telah panas adalah : a. Coolant temperatur switch rusak/tidak bekerja b. Relay kipas rusak atau tidak bekerja c. Motor penggerak kipas rusak atau tidak bekerja d. Jaringan kabel penghubung putus atau hubung singkat